2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름 및 이의 제조방법
MAGNETOELECTRIC FILM INCLUDING TWO-DIMENSIONAL MULTI-PHASE MAGNETOSTRICTIVE FILLER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름에 관한 것으로, 압전고분자 매트릭스 및 자왜물질과 산화그래핀을 포함하는 자왜충진재를 포함하고, 자왜충진재가 압전고분자 매트릭스 내부에 분산되어 3-2 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름의 제조방법에 관한 것으로, 산화그래핀과 자왜물질을 포함하는 자왜충진재를 준비하는 단계, 자왜충진재와 압전고분자를 혼합용매에 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계, 혼합용액을 캐스팅하여 후막을 제조하는 단계, 후막에 열과 압력을 인가하는 단계 및 후막을 분극하여 자기전기 필름을 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
1

압전고분자 매트릭스 95 내지 99wt%; 및평균측면크기가 5 내지 30㎛인 산화그래핀 층간에 자왜물질이 삽입되는 3-2 구조를 가지는 자왜충진재 1 내지 5wt%;를 포함하고,압전고분자와 상기 자왜충진재 및 혼합용매를 혼합한 혼합용액을 캐스팅한 후 건조하여 제조되는 후막을 80 내지 220℃에서 5 내지 15분동안 열처리한 후 상온까지 냉각하고, 130 내지 180℃에서 25 내지 35MPa 세기의 압력으로 상기 후막에 열과 압력을 30 내지 90분동안 인가하며, 상기 후막에 가해진 압력을 유지하면서 상기 후막을 상온까지 냉각하고, 냉각된 상기 후막에 40kV/mm의 전기장을 2 내지 4시간동안 인가하여 상기 후막을 분극함에 따라 제조되는 것이며,교류 자기장 1 Oe, 직류자기장 -1000 내지 1000 Oe, 주파수 1kHz 조건에서 측정되는 자기전기 출력전압의 최대값이 0.2 내지 3mV/cm・Oe인 것을 특징으로 하는 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름.

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제 1항에 있어서,상기 자왜물질은강자성 금속, 페라이트계 세라믹스, 자왜합금 및 자성 형상기억 합금 중에 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름.

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6

제 1항에 있어서,상기 산화그래핀에 대한 상기 자왜물질의 중량비율은 2:1 내지 4:1인 것인 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름.

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자왜물질의 전구체와 평균측면크기가 5 내지 30㎛인 산화그래핀을 용매에 혼합하여 자왜용액을 제조하는 단계;상기 자왜용액을 가열하여 상기 산화그래핀 층간에 상기 자왜물질이 삽입된 3-2 구조를 가지는 자왜충진재를 준비하는 단계;상기 자왜충진재 1 내지 5wt%와 압전고분자 95 내지 99wt%로 이루어진 혼합물질을 제조하는 단계;상기 혼합물질 10 내지 30wt%와 혼합용매 70 내지 90wt%를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계;상기 혼합용액을 캐스팅하여 후막을 제조하고, 상기 후막을 건조하며, 건조된 상기 후막을 80 내지 220℃에서 5 내지 15분동안 열처리한 후 상온까지 냉각하는 단계;130 내지 180℃에서 25 내지 35MPa 세기의 압력으로 상기 후막에 열과 압력을 30 내지 90분동안 인가하는 단계;상기 인가하는 단계에서 상기 후막에 가해진 압력을 유지하면서 상기 후막을 상온까지 냉각하는 단계; 및상기 후막에 40kV/mm의 전기장을 2 내지 4시간동안 인가하여 상기 후막을 분극함에 따라 자기전기 필름을 완성하는 단계;를 포함하여교류 자기장 1 Oe, 직류자기장 -1000 내지 1000 Oe, 주파수 1kHz 조건에서 측정되는 자기전기 출력전압의 최대값이 0.2 내지 3mV/cm・Oe인 자기전기 필름을 제조하는 것인 2차원 복합상 자왜충진재를 포함하는 자기전기 필름의 제조방법.

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